Устройство для стержневого и жидкостного регулирования ядерного реактора Советский патент 1983 года по МПК G21C7/22 

(Л

Оо

4ib СО О5 N3

Изобретение относится к технической физике.

Известно устройство для регулирования реактивности ядерного реактора, в котором основное воздействие на реактивность осуществляется поглотителем в виде стержня, а дополнительное воздействие (так называемое тонкое регулирование) - жидким поглотителем.

Известное . устройство включает канал регулирования , внутри которого с помощью привода, установленного-на головке канала,перемещается поглощающий стержень. Охлаждающая жидкость проходит через регулятор расхода, обтекает стержень, снабженный дросселирующим наконечником, и уходит из канала через дроссель слива. При нахождении стержня в активной зоне охлаждающая жидкость полностью з олняет канал. При выводе стержня из зоны с помощью регулятора уменьшается расход жидкости, и в канале над и под стержнем образуются столбы жидкости определенной высоты.

Главным недостатком устройства : является нестабильность его работы. Вследствие большого коэффициента сопротивления дроссельного наконечника стержня потери давления на нем превышают высоту столба над ним, под стержнем образуется вакуум, и нижний регулирующий уровень поднимается. Под стержень прорывается атмосфеный воздух Из головки канала, давление повышается, а регулирующий уровень опускается. Возникает процесс незатухающих колебаний уровня, а следовательно, и реактивности,. Кроме того, устройство имеет повышенную радиоактивность вентиляционных систем, ввиду активации аргона, содержащегося в прорывающемся в каналы регулирования воздуха.

Цель изобретения - устранение нестабильности работы, значительное снижение количества воздуха, поступающего в канал регулирования и жидкости, выливающейся из канала.

Для этого нижний наконечник стержня выполнен в виде усеченного коноида, создающего на выходе из щели между ним и каналом регулирования устойчивый кольцевой слой жидкости. Корп ус регулятора расхода выполнен в виде концентричного полого цилиндра с перемещаемым внутри профилированным штоком, а в головке канала установлен газожидкостный клапан, с таким гидравлическим сопротивлением и весом золотника, что он впускает (выпускает) газ в необходимом минимальном количестве в полость (из полости) канала через зазор между стенкой канала и корпусом регулятор расхода и препятствует выходу жидкости из канала.

На чертеже приведено предлагаемо устройство.

Устройство включает канал регулирования 1, внутри которого помещен поглощающий стержень 2, приводимый в действие через тягу 3 приводом 4, установленным на головке канала S. Стержень -2 снизу снабжен наконечником 6 в виде усеченного коноида. Сверху стержня 2 помещен профилированный шток 7 регулятора расхода, корпус 8 которого прикреплен к головке , в которой расположен газо- икостный клапан 9.

Внизу канала 1 установлен дроссель слива 10. Жидкость из напорного коллектора 11 поступает в камеру 12 головки 5, затем - в корпус 8 регулятора расхода, потам в зазор между каналом 1 и стержнем 2, образуя уровень А-Д..На выходе из щели между каналом 1 и наконечником 6 образуется кольцевой слой жидкости, переходящий на уровне Б-Б в сплошной столб. После дросселя слива 10 жидкость уходит в сливной коллектор 13. Газ в пространстве 14 сообщается с газовой системой 15 через клапан 9.

, При перемещении штока 7 вниз расход увеличивается, уровни А-А и Б-Б повышаются. Когда уровень А-А достигнет золотника клапана 9, он закроется, так как сопротивление и вес его таковы, что сила давления жидкости намного (в отношении плотностей жидкости и газа),превышает силу давления газа, выходящего из пространства 14. При этом уровень Б-Б достигнет верха активной зоны 1 и канал полностью заполнится. На этом жидкостное регулирование заканчивается и при дальнейшем опускании штока 7 в активную зону входит стержень 2. При перемещении штока 7 вверх в канал 1 начинает поступать газ из системы 15 через клапан 9 и образуется газовые пространства 14 и. 17. Изменять расход можно и регулятором расхода 18, расположенным вне канала.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТЕРЖНЕВОГО И ЖИДКОСТНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА, содержащее канал регулиро- ва,ния, поглощаняций стержень с наконечником, регулятор расхода поглощающей жидкости, газовую систему и при'вод, отличающееся тем, что, с целью устранения нестабильности ра:боты в режиме жидкостного регулирования и снижения количества активируемого газа, нижний наконечник стержня выполнен в виде усеченного коноида, регулятор рас- , хода выполнен в виде концентричного полого цилиндра с перемещаемым внутри профилированным штоком, а в головке канала установлен газожидкостный клапан..'